機械制造與自動化畢業(yè)論文基于CAD╱CAM的一級減速器數(shù)控設計與加工

PAGE2基于CAD/CAM的一級減速器數(shù)控編程與加工吉林工程技術師范學院基于CAD/CAM的一級減速器數(shù)控編程與加工吉林工程技術師范學院鐘鑫吉林大學鐘鑫2012年6月基于CAD/CAM的一級減速器數(shù)控編程與加工BasedontheCAD/CAMareducerNCprogrammingandmachining專業(yè)：機械設計制造及其自動化姓名：鐘鑫班級：機自0844班學號：40號指導教師:王桂萍職稱：副教授目錄PAGEIV摘要本設計將用CAXA畫圖軟件進行減速器的制造及加工工藝規(guī)程設計，綜合運用產(chǎn)品機械制造技術、數(shù)控編程、CAXA制造工程師等相關課程的理論及生產(chǎn)實踐的知識去分析和解決減速器設計的問題，并使所學專業(yè)知識得到進一步鞏固和深化。進一步學習工藝規(guī)程設計的一半方法，了解和掌握常用的計算方法，培養(yǎng)正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設計和計算的能力。通過計算和繪圖，學會運用標準、手冊、圖冊和查閱有關技術資料等，培養(yǎng)工藝設計的基本技能。CAXA制造工程師不僅是一款高效易學，具有很好的工藝性的數(shù)控加工編程軟件，而且還是一套Windows原創(chuàng)風格、功能強大的三維造型、曲面實體完美結(jié)合的CAD/CAM一體化軟件。CAXA制造工程師提供的后置處理器，無需生成中間文件就可直接輸出G代碼指令。系統(tǒng)不僅可以提供常用的數(shù)控系統(tǒng)后置格式，用戶還可以自定義專用數(shù)控系統(tǒng)的后置處理格式。關鍵詞:CAD/CAMCAXA制造工程師、工藝規(guī)程、減速器、后置處理AbstractThisdesignwillbeusedCAXAdrawingsoftwarereducermanufacturingandprocessplanning,integrateduseoftheproductmachinerymanufacturingtechnology,CNCprogramming,CAXAmanufacturingengineers,andothercoursesrelatedtothetheoryandproductionofpracticalknowledgetoanalyzeandsolvereducerdesignandprofessionalknowledgetofurtherconsolidateanddeepen.Furtherhalfofthelearningprocessplanning,theabilitytounderstandandmasterthecommonlyusedmethodofcalculation,todevelopthecorrectdesignthinkingandanalysis,problemsolving,inparticular,theoveralldesignandcomputingpower.Learnhowtousecomputingandgraphicsstandards,manuals,Atlas,andaccesstotherelevanttechnicalinformation,trainingthebasicskillsofprocessdesign.CAXAmanufacturingengineerisnotonlyanefficientandeasytolearn,hasagoodprocessofNCprogrammingsoftware,butalsoasetofWindowsoriginalstyle,andpowerful3Dmodeling,surfaceentitiesperfectcombinationofCAD/CAMintegrationsoftware.TheCAXAmanufacturethepostprocessorengineersdonotneedtogeneratetheintermediatefilecanbedirectlyoutputtheGcodeinstructions.ThesystemcannotonlyprovidetheCNCsystemsetformat,userscanalsocustomizethedefinitionofspecialNCsystemprocessingformat.KeyWords:CAD/CAM;CAXAManufcturingEngineer;Processoforder;Reducer;Post-processing目錄第1章緒論 11.1機械加工工藝規(guī)程制訂 11.1.1生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程 11.1.2機械加工工藝規(guī)程的種類 21.2數(shù)控機床技術 21.2.1數(shù)控機床技術發(fā)展趨勢 21.2.2數(shù)控機床的特點 41.2.3數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟 51.3CAD/CAM技術 71.4CAXA制造工程師2008—CAM 7第2章總體方案的擬定 102.1零件的工藝分析 102.2

程編中工藝指令的處理 10第3章推動架數(shù)控加工工藝擬定 113.1零件圖的工藝分析 113.1.1零件圖樣 113.1.2精度分析 123.1.3確定毛坯種類 133.1.4選擇刀具 153.2制作加工方案及加工路線 163.2.1選擇數(shù)控機床及數(shù)控系統(tǒng) 163.2.2制作加工方案及加工路線 173.2.3工件的定位、裝夾 173.2.4編程原點的選定 173.3對刀點和換刀點的選擇 183.4工件的裝夾位置及加工點位的選擇 193.5確定加工參數(shù) 223.5.1主軸轉(zhuǎn)速（n） 223.5.2進給速度 233.5.3被吃到量 233.6制作加工工藝卡 243.7編寫加工程序 27第4章棘輪進給軸數(shù)控加工工藝擬定 294.1零件圖的工藝分析 294.1.1零件圖樣 294.1.2精度分析 294.1.3確定毛坯種類 304.1.4刀具選擇 304.2制作加工方案及加工路線 314.2.1選擇數(shù)控機床及數(shù)控系統(tǒng) 314.2.2制作加工方案及加工路線 314.3擬定工藝路線 324.3.1工件的定位、裝夾 324.3.2編程原點的確定 324.3.3對刀點和換刀點的選擇 324.4確定加工參數(shù) 344.4.1主軸轉(zhuǎn)速（n） 344.4.2進給速度 354.4.3被吃刀量 354.5制作加工工藝卡 354.6編寫棘輪進給軸加工程序 38第5章其余零部件的視圖 43第6章裝配圖的設計圖型 46結(jié)束語 48參考文獻 49致謝 50附錄 51外文資料譯文 51外文資料原文 56第1章緒論PAGE63第1章緒論機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來越高的要求，也就對機械加工工藝等提出了要求。在實際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、形狀、尺寸和技術要求等條件不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種數(shù)控機床上用某種單一加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過一定的加工編程和工藝方法。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法進行編程，還要合理地安排加工順序，進而使零件在數(shù)控機床中一步一步地把零件加工出來。1.1機械加工工藝規(guī)程制訂1.1.1生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運輸、保管于準備，產(chǎn)品的技術、生產(chǎn)準備、毛坯的制造、零件的機械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務等。機械工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為零件的全過程。機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：1.機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應，進行機床調(diào)整、專用工藝裝備的設計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)配勞動力，以及進行生產(chǎn)成本核算等。2.機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進度計劃，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。3.機械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領，才能確定所須機床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機床的平面布置，各部門的安排。1.1.2機械加工工藝規(guī)程的種類機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。對于檢驗工序還有檢驗工序卡片；自動、半自動機床完成的工序，還有機床調(diào)整卡片。機械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。機械加工工序卡片是每個工序詳細制訂時，用于直接指導生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。1.2數(shù)控機床技術1.2.1數(shù)控機床技術發(fā)展趨勢目前，世界先進制造技術不斷興起，超高速切削、超精密加工等技術的應用，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計算機集成系統(tǒng)的不斷成熟，對數(shù)控加工技術提出了更高的要求。當今數(shù)控機床正在朝著幾個方向發(fā)展：高速度、高精度化。速度和精度是數(shù)控機床的兩個重要指標，它直接關系到加工功率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，數(shù)控系統(tǒng)采用位數(shù)、頻率更高的處理器，以提高系統(tǒng)的基本運算速度。同時，采用超大規(guī)模的集成電路和多微處理器結(jié)構(gòu)，以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力，即提高插補運算的速度和精度，并采用直線電動機直接驅(qū)動機床工作臺的直線伺服進給方式，其高速度和動態(tài)影響特性相當優(yōu)越。采用前饋控制技術，使追蹤滯后誤差大大減小，從而改善拐角切削的加工精度。為適應超高速加工的要求，數(shù)控機床采用主軸電動機與機床主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)了變頻電動機與機床主軸一體化，主軸電動機的軸承采用磁浮軸承、液體動靜壓軸承或陶瓷滾動軸承等形式。目前，陶瓷刀具和金剛石涂層刀具已開始得到應用。1.多功能化。配有自動換刀機構(gòu)（刀庫容量可達100把以上）的各類加工中心，能在同一臺機床上同時實現(xiàn)銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工，現(xiàn)代數(shù)控機床還采用了多主軸、多面體切削，即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數(shù)控系統(tǒng)由于采用了cpu結(jié)構(gòu)和分級中斷控制方式，即可在一臺機床上同時進行零件加工和程序編制，實現(xiàn)所謂的“前臺加工，后臺編輯”。為了適應柔性制造系統(tǒng)和計算機集成系統(tǒng)的要求，數(shù)控系統(tǒng)具有遠距離串行接口，甚至可以聯(lián)網(wǎng)，實習數(shù)控機床之間的數(shù)據(jù)通信，也可以直接對多臺數(shù)控機床進行控制。2.智能化。現(xiàn)代數(shù)控機床將引進自適應控制技術，根據(jù)切削條件的變化，自動調(diào)節(jié)工作參數(shù)，使加工過程中能保持最佳工作狀態(tài)，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，同時也能提高刀具的使用壽命和設備的生產(chǎn)效率。具有自診斷，自修復功能，在整個工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時對cnc系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設備進行自診斷、檢查。一旦出現(xiàn)故障時，立即采用停機等措施，并進行故障報警，提示發(fā)生故障的部位、原因等。還可以自動使故障模塊脫機，而接通備用模塊，以確保無人化工作環(huán)境的要求。為實現(xiàn)更高的故障診斷要求，其發(fā)展趨勢的采用人工智能專家診斷系統(tǒng)。3.數(shù)控編程自動化。隨著計算機應用技術的發(fā)展，目前CAD/CAM圖形交互式自動編程已得到較多的應用，是數(shù)控技術發(fā)展的新趨勢。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣，再經(jīng)計算機內(nèi)的刀具軌跡數(shù)據(jù)進行計算和后置處理，從而自動生產(chǎn)NC零件加工程序，以實現(xiàn)CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術的發(fā)展，當前又出現(xiàn)了CAD/CAPP/CAM集成的全自動編程方式，它與CAD/CAM系統(tǒng)編程的最大區(qū)別是其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與，直接從系統(tǒng)內(nèi)的CAPP數(shù)據(jù)庫獲得。4.可靠性最大化。數(shù)控機床的可靠性一直是用戶最關心的主要指標。數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片，利用大規(guī)?；虺笠?guī)模的專用及混合式集成電路，以減少元器件的數(shù)量，來提高可靠性。通過硬件功能軟件化，以適應各種控制功能的要求，同時采用硬件結(jié)構(gòu)機床本體的模塊化、標準化和通用化及系列化，使得既要提高硬件生產(chǎn)批量，又便于組織生產(chǎn)和質(zhì)量把關。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)硬件、軟件和各種外部設備進行故障診斷和報警。利用報警提示，及時排除故障；利用容錯技術，對重要部位采用“冗余”設計，以實現(xiàn)故障自恢復；利用各種測試、監(jiān)控技術，當生產(chǎn)超程、刀損、干擾、斷電等各種以外時，自動進行相應的保護?？刂葡到y(tǒng)小型化。數(shù)控系統(tǒng)小型化便于將機、電裝置結(jié)合為一體。目前主要采用超大規(guī)模集成元件、多層印刷電路板，采用三維安裝方法，使電子元器件得以高密度安裝，較大規(guī)?？s小系統(tǒng)的占有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統(tǒng)的陰極射線管，將使數(shù)控操作系統(tǒng)進一步小型化。這樣可以方便的將它安裝在機床設備上，更便于對數(shù)控機床的操作使用。1.2.2數(shù)控機床的特點數(shù)控機床的操作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機床的大腦。與普通機床相比，數(shù)控機床有如下特點：●加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；●可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復雜的零件；●加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準備時間；●機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機床的3~5倍）；●機床自動化程度高，可以減輕勞動強度；●對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術要求更高。數(shù)控機床一般由下列幾個部分組成：●主機，他是數(shù)控機床的主題，包括機床身、立柱、主軸、進給機構(gòu)等機械部件。他是用于完成各種切削加工的機械部件?！駭?shù)控裝置，是數(shù)控機床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等）以及相應的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插補運算以及實現(xiàn)各種控制功能。●驅(qū)動裝置，他是數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實現(xiàn)主軸和進給驅(qū)動。當幾個進給聯(lián)動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工?！褫o助裝置，指數(shù)控機床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機床的運行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等?！窬幊碳捌渌綄僭O備，可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。自從1952年美國麻省理工學院研制出世界上第一臺數(shù)控機床以來，數(shù)控機床在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應用，數(shù)控技術無論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。1.2.3數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟在普通機床上加工零件時，首先應由工藝人員對零件進行工藝分析，制定零件加工的工藝規(guī)程，包括機床、刀具、定位夾緊方法及切削用量等工藝參數(shù)。同樣，在數(shù)控機床上加工零件時，也必需對零件進行工藝分析，制定工藝規(guī)程，同時要將工藝參數(shù)、幾何圖形數(shù)據(jù)等，按規(guī)定的信息格式記錄在控制介質(zhì)上，將此控制介質(zhì)上的信息輸入到數(shù)控機床的數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置控制機床完成零件的全部加工。我們將從零件圖樣到制作數(shù)控機床的控制介質(zhì)并校核的全部過程稱為數(shù)控加工的程序編制，簡稱數(shù)控編程。數(shù)控編程是數(shù)控加工的重要步驟。理想的加工程序不僅應保證加工出符合圖樣要求的合格零件，同時應能使數(shù)控機床的功能得到合理的利用與充分的發(fā)揮，以使數(shù)控機床能安全可靠及高效地工作。一般來講，數(shù)控編程過程的主要內(nèi)容包括：分析零件圖樣、工藝處理、數(shù)值計算、編寫加工程序單、制作控制介質(zhì)、程序校驗和首件試加工數(shù)控編程的具體步驟與要求如下：1．分析零件圖首先要分析零件的材料、形狀、尺寸、精度、批量、毛坯形狀和熱處理要求等，以便確定該零件是否適合在數(shù)控機床上加工，或適合在哪種數(shù)控機床上加工。同時要明確加工的內(nèi)容和要求。2．工藝處理在分析零件圖的基礎上，進行工藝分析，確定零件的加工方法（如采用的工夾具、裝夾定位方法等）、加工路線（如對刀點、換刀點、進給路線）及切削用量（如主軸轉(zhuǎn)速、進給速度和背吃刀量等）等工藝參數(shù)。數(shù)控加工工藝分析與處理是數(shù)控編程的前提和依據(jù)，而數(shù)控編程就是將數(shù)控加工工藝內(nèi)容程序化。制定數(shù)控加工工藝時，要合理地選擇加工方案，確定加工順序、加工路線、裝夾方式、刀具及切削參數(shù)等；同時還要考慮所用數(shù)控機床的指令功能，充分發(fā)揮機床的效能；盡量縮短加工路線，正確地選擇對刀點、換刀點，減少換刀次數(shù)，并使數(shù)值計算方便；合理選取起刀點、切入點和切入方式，保證切入過程平穩(wěn)；避免刀具與非加工面的干涉，保證加工過程安全可靠等。3．數(shù)值計算根據(jù)零件圖的幾何尺寸、確定的工藝路線及設定的坐標系，計算零件粗、精加工運動的軌跡，得到刀位數(shù)據(jù)。對于形狀比較簡單的零件（如由直線和圓弧組成的零件）的輪廓加工，要計算出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點的坐標值，如果數(shù)控裝置無刀具補償功能，還要計算刀具中心的運動軌跡坐標值。對于形狀比較復雜的零件（如由非圓曲線、曲面組成的零件），需要用直線段或圓弧段逼近，根據(jù)加工精度的要求計算出節(jié)點坐標值，這種數(shù)值計算一般要用計算機來完成。4．編寫加工程序單根據(jù)加工路線、切削用量、刀具號碼、刀具補償量、機床輔助動作及刀具運動軌跡，按照數(shù)控系統(tǒng)使用的指令代碼和程序段的格式編寫零件加工的程序單，并校核上述兩個步驟的內(nèi)容，糾正其中的錯誤。5．制作控制介質(zhì)把編制好的程序單上的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上，作為數(shù)控裝置的輸入信息。通過程序的手工輸入或通信傳輸送入數(shù)控系統(tǒng)。6．程序校驗與首件試切編寫的程序單和制備好的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過校驗和試切才能正式使用。校驗的方法是直接將控制介質(zhì)上的內(nèi)容輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，讓機床空運轉(zhuǎn)，以檢查機床的運動軌跡是否正確。在有CRT圖形顯示的數(shù)控機床上，用模擬刀具與工件切削過程的方法進行檢驗更為方便，但這些方法只能檢驗運動是否正確，不能檢驗被加工零件的加工精度。因此，要進行零件的首件試切。當發(fā)現(xiàn)有加工誤差時，分析誤差產(chǎn)生的原因，找出問題所在，加以修正，直至達到零件圖紙的要求。1.3CAD/CAM技術用CAD/CAM技術實現(xiàn)加工的過程：首先，在后置處理中配置好機床。這是正確輸出代碼的關鍵；其次，利用CAD技術進行工件的設計、分析和造型；然后，通過CAM技術對CAD模型數(shù)據(jù)產(chǎn)生刀位軌跡；最后，在后處理中自動生成NC代碼，再經(jīng)程序校驗和修改形成加工程序，并通過接口傳給CNC機床。整個過程直觀方便，所有的運算由計算機完成，可保證程序的編制快速而準確。該種方法適用于制造業(yè)中的CAD/CAM集成系統(tǒng)。目前以CAD/CAM一體化集成形式的軟件已成為數(shù)控加工自動編程系統(tǒng)的主流。如本書介紹的我國北航海爾軟件公司的CAXA系列加工軟件CAXA-ME、CAXA數(shù)控車及美國CNC公司的MasterCAM、PTC公司的Pro/E、EDC公司的UG、以色列的Cimarron系統(tǒng)等。這些CAD/CAM集成軟件可以采用人機交互方式對零件的幾何模型進行繪制、編輯和修改，產(chǎn)生零件的數(shù)據(jù)模型。然后對機床和刀具進行定義和選擇，確定刀具相對于零件表面的運動方式、切削加工參數(shù)，便能生成刀具軌跡。最后經(jīng)過后置處理，即按照特定機床規(guī)定的文件格式生成加工程序。甚至利用加工軌跡的仿真功能對生產(chǎn)加工過程進行動態(tài)圖像模擬，以檢驗走刀軌跡和加工程序的正確性。1.4CAXA制造工程師2008—CAMCAXA制造工程師是我國自主開發(fā)的CAD/CAM一體化的數(shù)控加工編程軟件。其技術集成了幾何建模、工藝設計、刀軌生成與編輯、加工仿真、NC生成及豐富的數(shù)據(jù)接口等一整套面向回轉(zhuǎn)類零件和復雜工、模具零件的自動編程功能。1.兩軸到三軸的數(shù)控加工兩軸到兩軸半加工方式：可以直接利用零件的輪廓曲線生成刀位軌跡而無須建立其三維模型；提供區(qū)域加工工能，加工區(qū)域內(nèi)允許任意形狀和數(shù)量的島?？煞謩e指定加工輪廓和島的拔模斜度，自動進行分層加工。三軸加工方式：豐富多樣的加工方式可以安排從粗加工、半精加工、到精加工的加工路線，高效生成刀位軌跡。2.支持高速切削支持高速加工，提高產(chǎn)品精度，降低代碼數(shù)量，大大提升產(chǎn)品制造的加工層次。3.參數(shù)化軌跡編輯和軌跡批處理CAXA制造工程師的“軌跡再生成”可實現(xiàn)軌跡參數(shù)化的適實編輯，用戶只需選中已有的NC刀位軌跡，修改已定義的相關工藝參數(shù)表，即可重新生成加工軌跡。CAXA制造工程師可以先定義加工軌跡參數(shù)而不立即生成軌跡。工藝設計人員可以將大批加工軌跡參數(shù)事先定義而在某一集中時間內(nèi)批量生成，從而合理地優(yōu)化了工作流程。4.加工工藝控制CAXA制造工程師提供了豐富的工藝控制參數(shù)及刀軌編輯功能。它可以方便地控制加工過程，提高機床的進給速度，從而使編程人員的經(jīng)驗得到淋漓盡致地發(fā)揮。5.加工軌跡仿真CAXA制造工程師提供了加工過程仿真以檢驗NC程序的正確性?？梢酝ㄟ^實體圖像動態(tài)模擬加工過程，展示加工零件的任意截面，顯示加工軌跡。6.通用后置處理CAXA制造工程師提供的后處理器，無須生成中間文件就可直接輸出G代碼控制指令。而且系統(tǒng)不僅可以提供常見的FANUC、SIEMENS系統(tǒng)的后置格式，用戶還可以定義專用數(shù)控系統(tǒng)的后置處理格式。7.生成加工工序單CAXA制造工程師可自動按照加工的先后順序產(chǎn)生加工工藝單。諸如必要的零件信息、刀具信息、代碼信息、加工時間信息等，方便了編程者與機床操作者之間的交流，以減少加工中錯誤的產(chǎn)生。8.豐富的數(shù)據(jù)接口CAXA制造工程師不但實現(xiàn)與數(shù)控機床的數(shù)據(jù)通信，同時還有豐富的數(shù)據(jù)接口：包括基于曲面的DXF和IGES標準圖形接口等以保證和當今世界流行的CAD/CAM軟件如Pro/E、UG等實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交換。9.CAXA數(shù)控車CAXA數(shù)控車是在CAXA制造工程師平臺上開發(fā)的CAM軟件。它去掉了CAXA制造工程師的三維部分。將制造工程師的銑刀刀具庫改為車刀刀具庫。提供車削專用功能：內(nèi)外輪廓的粗精車削、端面車削、車床切槽、螺紋車削等以及相應的車削機床后置功能。除此之外，CAXA制造工程師還提供了智能化的知識加工模板。即針對復雜曲面的三維造型，知識加工庫大量運用工藝前輩的加工經(jīng)驗，綜合基于留量以及海量加工的基本原理，為用戶提供一種整體加工思路。第2章總體方案的擬定第2章總體方案的擬定2.1零件的工藝分析(1)數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容(2)數(shù)控加工工藝的基本特點(3)數(shù)控加工零件的合理選擇(4)加工方法的選擇與加工方案的確定(5)工序與工步的劃分(6)零件的安裝與夾具的選擇(7)刀具的選擇與切削用量的確定(8)對刀點和換刀點的確定(9)加工路線的確定2.2

程編中工藝指令的處理在數(shù)控機床上加工零件的動作都必須在程序中用指令方式事先予以規(guī)定，在加工中由機床自動實現(xiàn)。我們稱這類指令為工藝指令。這類指令有國際標準，即準備功能指令G輔助功能指令M兩大類。在編制加工程序時，必須按程編手冊正確選用和處理。第3章推動架數(shù)控加工工藝擬定第3章推動架數(shù)控加工工藝擬定3.1零件圖的工藝分析圖3-1推動架示意圖3.1.1零件圖樣圖3-1推動架示意圖圖3-2推動架實體圖3.1.2精度分析由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。由零件圖可知，φ32、φ16的中心線是主要的設計基準和加工基準。該零件的主要加工面可分為兩組：1)φ32mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：φ32mm的兩個端面及孔和倒角，φ16mm的兩個端面及孔和倒角。2)以φ16mm孔為加工表面這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6mm的孔及120°倒角2mm的溝槽。這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：①φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10；②φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻中有關面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術要求是可以達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。3.1.3確定毛坯種類對于形狀復雜的毛坯宜用鑄件。用于鑄件的材料有灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵、鑄鋼、有色金屬等。工件屬于支座類零件，同時灰鑄鐵具有良好的吸震，抗壓等力學性能，因此工件材料選擇HT200。通過計算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為大批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效進行處理。鑄件的基本尺寸是機械加工前的毛坯鑄件的尺寸，包括必要的機械加工余量。生產(chǎn)類別為大批生產(chǎn)，鑄造方法為砂型鑄造機器造型和殼型，公差等級選擇CT10，加工余量等級為F級，對于圓柱形的鑄件部分或在雙側(cè)機械加工情況下，機械加工余量（RMA）應該加倍，毛坯鑄件的基本尺寸可根據(jù)如下公式進行推倒R=F+2RMA+CT/2……………外圓面作機械加工R=F+2RMA+CT/2……………內(nèi)腔面作機械加工式中：R—毛坯鑄件的基本尺寸F—最終機械加工后的尺寸RMA—機械加工余量CT—鑄件公差根據(jù)上述公式和查表①P24表2-1~表2-5確定出毛坯尺寸如圖所示，計算過程略表3.1用查表法確定各加工表面的總余量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值說明φ27的端面92H4.0頂面降一級，單側(cè)加工φ16的孔φ16H3.0底面，孔降一級，雙側(cè)加工φ50的外圓端面45G2.5雙側(cè)加工（取下行值）φ32的孔φ32H3.0孔降一級，雙側(cè)加工φ35的兩端面20G2.5雙側(cè)加工（取下行值）φ16的孔φ16H3.0孔降一級，雙側(cè)加工表3.2由參考文獻可知，鑄件主要尺寸的公差如下表主要加工表面零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CTφ27的端面924.0963.2φ16的孔φ166φ102.2φ50的外圓端面455502.8φ32的孔φ326.0φ262.6φ35的兩端面205252.4φ16的孔φ166φ102.2圖3-3零件毛坯圖3.1.4選擇刀具1)φ60mm圓柱銑刀2)φ50mm圓柱銑刀3)切槽刀4)φ32mm錐柄麻花鉆5)φ35mm錐柄錐面锪鉆6)φ10mm高速鋼麻花鉆7)φ16mm高速鋼麻花鉆8)M8絲錐9)φ18mm錐柄錐面锪鉆10)φ6mm高速鋼麻花鉆表3-3閥體加工刀具卡片產(chǎn)品名稱棘輪機構(gòu)零件名稱推動架零件圖號01序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T01φ60mm圓柱銑刀1銑φ32mm孔的端面2T02φ50mm圓柱銑刀1銑φ16mm孔的端面3T03切槽刀1切深9.5mm寬6mm的槽4T04φ32mm錐柄麻花鉆31.51鉆φ32mm孔5T05φ35mm錐柄錐面锪鉆1倒45°角、倒120°角6T06φ10mm高速鋼麻花鉆1鉆φ10mm孔鉆、半精鉸φ16mm的孔7T07φ16mm高速鋼麻花鉆1鉆φ16mm孔8T08φ6mm高速鋼麻花鉆1鉆φ6mm孔9T09M8絲錐1.攻絲M8-6H10T10Φ18mm錐柄錐面锪鉆1倒45°角編制審核批準共頁3.2制作加工方案及加工路線3.2.1選擇數(shù)控機床及數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工件的形狀及加工要求，選用XK5025數(shù)控萬能銑床對工件進行加工，數(shù)控系統(tǒng)選擇華中數(shù)控系統(tǒng)，主要參數(shù)如下：主要技術參數(shù)XK5025工作臺面積（長X寬）/mmXmm1120X250三向行程/mmX680Y350Z400主軸轉(zhuǎn)速（r/min)60～4200主電機功率/KW1.5進給速度（mm/min）0～2500快速進給/（m/min）5控制系統(tǒng)MTC-3M（華中）3.2.2制作加工方案及加工路線工件分七次裝夾裝在XK5025數(shù)控萬能銑床，完成粗銑—精銑、鉆孔、倒角、螺紋的加工，具體加工順序：（工位1）銑φ32mm孔的端面，銑φ16mm孔的端面。（工位2）銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準的兩個端面。（工位3）鉆、擴、鉸φ32mm，鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°。（工位4）鉆φ10mm孔和φ16mm的基準面。（工位5）銑深9.5mm寬6mm的槽。（工位5）鉆φ10mm孔和φ16mm的基準面。（工位6）鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。（工位7）鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角。3.2.3工件的定位、裝夾工件的設計基準為右側(cè)面、頂面和孔，根據(jù)基準的選擇原則，工位1中選擇工件右側(cè)面為粗基準，加工后選擇左側(cè)面為精基準，裝夾方式采用專用夾具裝夾，工件裝夾時的夾緊力要適中，既要防止工件的變形與夾傷，有要防止工件在加工過程中產(chǎn)生松動。工件裝夾過程中，應對工件進行找正，以保證工件自由度完全限制3.2.4編程原點的選定根據(jù)編程原點的選擇原則在工位1與工位2中選擇工件的加工面中點為編程原點工位3選擇工件上頂面外圓切點，工位4、5、6和7分別以工件端面園中心為編程原點。3.3對刀點和換刀點的選擇對刀點的選擇原則a要便于數(shù)學處理和簡化程序編制b在機床上找正容易；c加工過程中檢查方便；d引起的加工誤差小。根據(jù)對刀點的選擇原則，分別選擇對到點的位置如下：工位1:對刀點為φ32mm孔中點上方5mm處坐標（X0,Y0,Z5）；工位2:對刀點為φ32mm孔中點上方5mm處坐標（X0,Y0,Z5）；工位3:鉆φ32mm孔中點上方5mm處坐標（X0,Y0,Z5）；工位4:鉆φ10mm孔中點上方5mm處坐標（X0,Y0,Z5）；工位5:對刀點為銑深9.5mm寬6mm的槽前方5mm處坐標（X5,Y0,Z0）；工位6:鉆螺紋孔φ6mm的孔中點上方5mm處坐標（X0,Y0,Z5）；工位7:鉆φ6mm的孔中點上方5mm處坐標（X0,Y0,Z5）；換到點的選擇：“換刀點”是為數(shù)控車床、數(shù)控加工中心等多刀加工機床的編程設定的，回為這些機床加工中途需更換刀具，故應規(guī)定換刀點。所謂“換刀點”是指刀架轉(zhuǎn)位換刀時的位置。該點可以是某一固定點（如加工中心機床，其換刀機械手的位置是固定的），也可以是任意的一點（如車床）。換刀點的位置應設在工件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位時不碰工件及其它部件為準。其設定值可用實際測量方法或計算確定。根據(jù)換到點的選擇原則，分別選擇換刀點坐標如下:工位1：(X0,Y0,Z500）；工位2：（X0,Y0,Z500）；工位3：(X0,Y0,Z500）；工位4：（X0,Y0,Z500）；工位5：(X0,Y0,Z500）；工位6：（X0,Y0,Z500）；工位7：(X0,Y0,Z500）；3.4工件的裝夾位置及加工點位的選擇工件的定位、裝夾、編程原點、對刀點、換刀點如下圖所示：圖3-4工位1圖3-5工位2圖3-6工位3圖3-7工位4圖3-8工位5圖3-9工位6圖3-10工位73.5確定加工參數(shù)加工參數(shù)的確定取決于實際加工經(jīng)驗，工件的加工精度及表面質(zhì)量，工件的材料性質(zhì)及形狀、刀柄的剛性等諸多因素。3.5.1主軸轉(zhuǎn)速（n）a)粗銑上下表面每齒進給量f取0.1~0.2mm,銑削速度49.3m/min,根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，粗加工主軸轉(zhuǎn)速取700r/min.（查表①P100表5-9\5-9）b)精銑上下表面每齒進給量f取0.1~0.2mm，銑削速度54.6m/min,根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，粗加工主軸轉(zhuǎn)速取860r/min.（查表①P100表5-9\5-9）c)粗銑側(cè)面每齒進給量f取0.15mm,銑削速度33m/min,根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，粗加工主軸轉(zhuǎn)速取1300r/min.（查表①P104表5-12\5-13）d)精銑側(cè)面每齒進給量f取0.15mm,銑削速度42m/min,根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，粗加工主軸轉(zhuǎn)速取1600r/min.（查表①P104表5-12\5-13）e)高速鋼刀具鉆孔時的切削速度v取16~24m/min,根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，鉆孔加工主軸轉(zhuǎn)速取420r/min~640r/mm.（查表①P108表5-22）（刀具直徑取平均值16mm）f)硬質(zhì)合金擴孔鉆擴孔的進給量0.9mm/r~1.1mm/r,切削速度47.3m/min,根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，擴孔加工主軸轉(zhuǎn)速取750r/mm.（查表①P108表5-23/5-24）g)高速鋼鉸刀鉸削鑄鐵時的切削速度，14.9m/min,根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，鉸孔加工主軸轉(zhuǎn)速取240r/mm.（查表①P110表5-27）h)高速鋼锪鉆锪端面的切削速度12m/min~25m/min,根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，鉸孔加工主軸轉(zhuǎn)速取140r/mm~260r/min.（查表①P112表5-32）i)高速鋼機動絲錐W18Cr4V攻螺紋的切削速度8.9m/min,根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，螺紋加工主軸轉(zhuǎn)速取80r/mm.（查表①P114表5-38）3.5.2進給速度a)粗、精銑上下表面加工時的每齒進給量fz取0.1mm/z~0.2mm/z;b)粗、精銑側(cè)面的每齒進給量fz取0.15mm/z;c)高速鋼麻花鉆鉆削鑄鐵的切削用量，鉆頭直徑為6mm~13mm進給量f=0.2mm/r,鉆頭直徑為13mm~19mm,f=0.26mm/r.d)硬質(zhì)合金擴孔鉆的進給量0.6mm/r~0.7mm/r;e)硬質(zhì)合金鉸刀加工直徑6mm~10mm,進給速度0.5mm~1.5,加工直徑10mm~20mm,進給速度0.8mm~2.0mm;f)高速鋼锪鉆锪平面進給速度0.12mm/r~0.20mm/r。3.5.3被吃到量背吃刀量根據(jù)機床與刀具的剛性及加工精度來確定，粗銑加工的背吃刀量一般取2mm~5mm，精銑加工的背吃刀量等于精加工余量，精銑加工余量一般取0.2mm~0.5mm。3.6制作加工工藝卡經(jīng)過以上的分析，本例的加工工藝列于下表中。表3-4推動架數(shù)控加工工藝卡吉林工程技術師范學院數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品名稱和代號零件名稱零件圖號棘輪機構(gòu)棘輪01工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間0104專用夾具XK5025工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/z背吃刀量mm備注1(工位1)銑φ32mm孔的端面T01φ60mm3000.22.52銑φ16mm孔的端面T01φ60mm1500.22.5編制審核批準年月日共頁第頁表3-5推動架數(shù)控加工工藝卡吉林工程技術師范學院數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品名稱和代號零件名稱零件圖號棘輪機構(gòu)棘輪01工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間0205專用夾具XK5025工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/z背吃刀量mm備注1(工位2)銑φ32mm孔的端面T01φ60mm2500.22.52銑φ16mm孔的端面T01φ60mm2500.22.53鉆、擴、鉸φ32mm倒角45°T04φ32mm6300.2504鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°T07φ16mm4200.28編制審核批準年月日共頁第頁表3-6推動架數(shù)控加工工藝卡吉林工程技術師范學院數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品名稱和代號零件名稱零件圖號棘輪機構(gòu)棘輪01工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間0306專用夾具XK5025工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/r背吃刀量mm備注1(工位4)鉆φ10mm孔T06φ10mm5200.2552鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°T07φ16mm4800.243編制審核批準年月日共頁第頁表3-7推動架數(shù)控加工工藝卡吉林工程技術師范學院數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品名稱和代號零件名稱零件圖號棘輪機構(gòu)棘輪01工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間0407專用夾具XK5025工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/r背吃刀量mm備注1（工位5）銑深9.5mm寬6mm的槽T03Φ9mm3000.29.5編制審核批準年月日共頁第頁表3-8推動架數(shù)控加工工藝卡吉林工程技術師范學院數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品名稱和代號零件名稱零件圖號棘輪機構(gòu)棘輪01工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間0508專用夾具XK5025工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/z背吃刀量mm備注1(工位6)鉆螺紋孔φ6mm的孔T08Φ64200.232攻絲M8-6HT09Φ14600.20.5編制審核批準年月日共頁第頁表3-8推動架數(shù)控加工工藝卡吉林工程技術師范學院數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品名稱和代號零件名稱零件圖號棘輪機構(gòu)棘輪01工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間0609專用夾具XK5025工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/z背吃刀量mm備注1(工位7)鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角T08φ6mm4200.23編制審核批準年月日共頁第頁3.7編寫加工程序在XK5025數(shù)控萬能銑床，完成粗銑—精銑、鉆孔、锪孔、螺紋的加工。%0001加工φ32mm孔N10G90GN12S3000M03N14X0.100Y0.000Z100.000N16Z80.500N18G01Z70.500F100N20X1.000F800N22G03X1.000Y-0.000I-1.000J-0.000F1000N24G01X6.000F800N26G03X6.000Y-0.000I-6.000J0.000F1000N28G01X11.000F800N30G03X11.000Y-0.000I-11.000J0.000F1000N32G01X16.000F800N34G03X16.000Y-0.000I-16.000J0.000F1000N36G01Z80.500F100N38M05N40M圖3-11零件加工示意圖%0002加工φ16mm孔N10G90GN12S3000M03N14X0.100Y-60.000Z100.000N16Z80.500N18G01Z70.500F100N20X3.000F800N22G03X3.000Y-60.000I-3.000J-0.000F1000N24G01X8.000F800N26G03X8.000Y-60.000I-8.000J0.000F1000N28G01Z80.500F100N30M05N32M30圖3-12零件加工示意圖第4章棘輪軸數(shù)控加工工藝擬定第4章棘輪進給軸數(shù)控加工工藝擬定4.1零件圖的工藝分析4.1.1零件圖樣圖4-1棘輪進給軸零件示意圖圖4-2棘輪進給軸實體示意圖4.1.2精度分析本零件中精度要求較高的尺寸精度有：外圓φ10f8,90°錐面，對于尺寸精度要求，主要通過在加工過程中的準確對刀，正確設置刀補及磨耗，以及正確的安排合適的加工工藝等措施來保證。該零件加工后的主要圓錐配合表面的表面粗糙度要求Ra為1.6um，外圓柱表面的表面粗糙度要求Ra為3.2um，其他表面精度要求Ra為12.5um。對于表面粗糙度的要求，主要通過選用合適的刀具及其幾何參數(shù)，正確的粗、精加工路線，合理的切削用量及冷卻等措施來保證。4.1.3確定毛坯種類零件的材料為45號鋼，軸類零件，精度等級為IT7，初步選擇加工方案為粗車—半精車—精車，選擇棒料尺寸D=φ35mm,L=103mm。103103圖4-3棘輪進給軸毛坯示意圖4.1.4刀具選擇1）選用45°車刀加工軸的兩端面；2）選用90°外圓車刀加工φ10f8外圓表面等；3）選用圓柱銑刀加工8×24槽；4）選用白鋼刀加工螺紋；5）高速鋼直柄麻花鉆。選定刀具填入數(shù)控刀具卡片中，以便編成和操作管理;可選用整體式和機夾式車刀，90°車刀、45°車刀和成型刀材料選擇硬質(zhì)合金，其余刀具材料為高速鋼。表4-1棘輪進給軸加工刀具卡片產(chǎn)品名稱棘輪機構(gòu)零件名稱棘輪進給軸零件圖號02序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T0145°車刀1零件端面2T0290°車刀1外圓表面3T03 白鋼刀1螺紋，退刀槽4T04Φ6圓柱銑刀18×24彈簧槽5T05Φ8高速鋼直柄麻花鉆1鉆Φ8孔編制審核批準共頁第頁4.2制作加工方案及加工路線4.2.1選擇數(shù)控機床及數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工件的形狀及加工要求，選用CK6132數(shù)控車床（前置刀架）對工件回轉(zhuǎn)表面進行加工，選用XK5025型數(shù)控銑床對工件8×24彈簧槽進行加工，數(shù)控系統(tǒng)選用FANUCOi-TA。4.2.2制作加工方案及加工路線工件在CK6132數(shù)控車床及XK5025型數(shù)控銑床上完成粗、精加工，首先在CK6132數(shù)控車床上加工φ32外圓柱表面，φ28外圓柱表面，φ26外圓柱表面，以及φ24外圓柱表面；再掉頭加工φ28與φ26外圓柱表面，其次加工螺紋，最后在XK5025型數(shù)控銑床上加工8×24槽，鉆φ8孔。4.3擬定工藝路線4.3.1工件的定位、裝夾工件的設計基準為軸線，根據(jù)基準重合原則定位基準選擇與設計基準相重合選擇工件軸線，考慮零件長度短，工件加工時以三爪卡盤進行定位與裝夾。工件裝夾時的夾緊力要適中，既要防止工件的變形與夾傷，有要防止工件在加工過程中產(chǎn)生松動。工件裝夾過程中，應對工件進行找正，以保證工件軸線與主軸軸線同軸。（見裝夾方式圖）4.3.2編程原點的確定由于工件在長度方向的要求較低，根據(jù)編程原點的確定原則，φ24外圓柱加工時選擇工件右端面與主軸軸線的交點為編程原點,加工外圓柱面時選擇工件左端面與主軸軸線的交點為編程原點。4.3.3對刀點和換刀點的選擇（1）對刀點的選擇原則1）要便于數(shù)學處理和簡化程序編制；2）要便于在機床上找正；3）要便于加工過程中檢查；4）要盡量使引起的加工誤差?。辉谘b夾方式一中，對刀點選擇工件的右端面與主軸的交點，即工件的編程原點；在裝夾方式二中，對刀點仍選擇工件裝夾的右側(cè)端面與主軸的交點，在工件坐標系得左邊為X0，Z100。（2）換刀點的選擇所謂“換刀點”是指刀架轉(zhuǎn)位換刀時的位置。對于車床換刀點的位置應設在工件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位時不碰工件及其它部件為準。其設定值可用實際測量方法或計算確定。在裝夾方式一中，換刀點在工件坐標系中的位置為X200，Z300；在裝夾方式二中，換刀點在工件坐標系的的位置為X200,Z300；在裝夾方式三中，換刀點在工件坐標系的位置選擇在X0，Y0，Z300。工件裝夾方式以及換刀位置如圖所示：1033510335圖4-4裝夾方式一103103圖4-5裝夾方式二圖4-6裝夾方式三4.4確定加工參數(shù)加工參數(shù)的確定取決于實際加工經(jīng)驗，工件的加工精度及表面質(zhì)量，工件的材料性質(zhì)及形狀、刀柄的剛性等諸多因素。4.4.1主軸轉(zhuǎn)速（n）a)硬質(zhì)合金刀具粗車45號鋼時，切削速度v取60m/min~75m/min，根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，粗加工主軸轉(zhuǎn)速在750r/min~1000r/min中選取。（查表①P99表5-2）b)硬質(zhì)合金刀具精車45號鋼時，切削速度v取120m/min~150m/min，根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，精加工主軸轉(zhuǎn)速在1500r/min~2000r/min中選取。（查表①P99表5-2）c)高速鋼切槽刀切削碳素鋼時，切削速度v取35m/min(查表①P101表5-6)，根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，切槽加工主軸轉(zhuǎn)速取450r/min。d)高速鋼螺紋刀加工碳素鋼時，高速鋼車刀加工螺紋時選擇主軸轉(zhuǎn)速為30r/min~100r/min。e)高速鋼直柄麻花鉆鉆孔，切削速度v=24m/min,f=0.08mm/r,根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，主軸轉(zhuǎn)速取2500r/min（式中d為刀具（工件）直徑，V為切削速度）。4.4.2進給速度粗加工時，為提高生產(chǎn)效率，在保證工件質(zhì)量的前提下，可選擇較高的進給速度，一般取100mm/min~200mm/min。當進行切槽、切斷、車孔加工或采用高速鋼刀具進行加工時，應選用較低的進給速度，一般在50mm/min~100mm/min內(nèi)選取，精加工進給速度一般選取粗加工進給速度的1/2。刀具空行程的進給速度一般取G00速度，或在G01時選取F800mm/min~F1500mm/min。鉆孔時0.08mm/r(查表①P108表5-21)。4.4.3被吃刀量背吃刀量根據(jù)機床與刀具的剛性及加工精度來確定，粗加工的背吃刀量一般取2mm~5mm(直徑量)，精加工的背吃刀量等于精加工余量，精加工余量一般取0.2mm~0.5mm(直徑量)。銑削加工時被吃刀量為2mm。4.5制作加工工藝卡經(jīng)過以上的分析，本例的加工工藝列于下表中。表4-2棘輪進給軸數(shù)控加工工藝卡吉林工程技術師范學院數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品名稱和代號零件名稱零件圖號棘輪機構(gòu)棘輪進給軸02工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間0101三爪夾盤CK6132工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/min背吃刀量mm備注1裝夾1粗車端面T0245°車刀8001502.52裝夾1精車端面T0245°車刀1600500.53粗車右端外圓表面T0190°車刀8001501.54車退刀槽T03白鋼刀800500.54精車保證尺寸Φ24T0190°車刀1600500.55精車保證尺寸Φ26T0190°車刀1600500.56精車保證尺寸Φ28T0190°車刀1600500.57精車保證尺寸Φ32T0190°車刀1600500.58精車保證尺寸Φ28T0190°車刀1600500.59倒角T0245°車刀1600501編制審核批準年月日共頁第頁表4-3棘輪進給軸數(shù)控加工工藝卡吉林工程技術師范學院數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品名稱和代號零件名稱零件圖號棘輪機構(gòu)棘輪進給軸02工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間0202三爪夾盤CK6132工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/min背吃刀量mm備注1裝夾2粗車端面T0245°車刀8001502.52精車端面保證尺寸T0245°車刀1600500.53粗車外圓表面T0190°車刀80015014精車外圓保證尺寸Φ28T0190°車刀1600500.55粗車外圓T0190°車刀8001501.56精車外圓保證尺寸Φ26T0190°車刀1600500.57C1倒角T0245°車刀16005018車退刀槽T03白鋼刀800500.59車螺紋T03白鋼刀20051編制審核批準年月日共頁第頁表4-4棘輪進給軸數(shù)控加工工藝卡吉林工程技術師范學院數(shù)控加工工藝片產(chǎn)品名稱和代號零件名稱零件圖號棘輪機構(gòu)棘輪進給軸02工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間0303專用夾具XK5025工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/r背吃刀量mm備注1銑削8X24槽T04立銑刀12000.0722轉(zhuǎn)的Φ8孔T05麻花鉆15000.081編制審核批準年月日共頁第頁4.6編寫棘輪進給軸加工程序%0001車外圓N10G98N20M06T0101N30M03S500N40G00X40Z107N50G71U5R1P60Q150X0.3Z0.3F200N60G41GN70G01X24Z103.5N80X24Z83N90X26N100Z71N110X28N120Z45N130X32N140Z2N150X40N160G00X50Z140G40N170M06T0303N180S200N190G00X26Z85N200G01X22F50N210G00X28N220Z73N230G01X24F50N240G00X30N250Z47N260G01X26F50N270G00X34N280Z17N290G01Z28FN300G00X40N310X50Z140N320M05M330M02%0002N10G90G54GN12S3000M03N14X0.000Y0.000Z100.000N16X14.091N18Z75.500N20G01X19.091F800N22X18.713Y1.907Z75.438N24X17.658Y3.504Z75.376N26X16.108Y4.575Z75.316N28X14.303Y4.995Z75.257N30X12.496Y4.739Z75.198N32X10.924Y3.869Z75.141N34X9.679Y2.352Z75.078N36X9.116Y0.504Z75.016N38X9.288Y-1.389Z74.955N40X10.135Y-3.058Z74.895N42X11.511Y-4.283Z74.836N44X13.209Y-4.922Z74.778N46X15.189Y-4.878Z74.715N48X16.971Y-4.087Z74.652N50X18.299Y-2.701Z74.591N52X18.995Y-0.975Z74.531N54X19.091Y-0.000Z74.500N56G00X0.000Y0.000Z0.000N58M05N60M30圖4-7零件實體加工示意圖%0003N10G90GN12S3000M03N14X0.000Y0.000Z100.000N16X41.175Y-0.165N18Z75.500N20G01X46.175F800N22X45.797Y1.742Z75.438N24X44.742Y3.338Z75.376N26X43.193Y4.410Z75.316N28X41.387Y4.830Z75.257N30X39.580Y4.573Z75.198N32X38.008Y3.704Z75.141N34X36.763Y2.187Z75.078N36X36.201Y0.339Z75.016N38X36.372Y-1.555Z74.955N40X37.219Y-3.224Z74.895N42X38.595Y-4.448Z74.836N44X40.293Y-5.087Z74.778N46X42.273Y-5.043Z74.715N48X44.056Y-4.252Z74.652N50X45.383Y-2.866Z74.591N52X46.079Y-1.140Z74.531N54X46.175Y-0.165Z74.500N56GOOX0.000Y0.000Z0.000N58MO5N60M30圖4-8零件實體加工示意圖第5章其余零部件的視圖第5章其余零部件的視圖圖5-1棘輪實體示意圖圖5-2插銷實體示意圖圖5-3鍵實體示意圖圖5-4銷實體示意圖圖5-5插銷頭實體示意圖圖5-6彈簧實體示意圖第6章裝配圖的設計圖型第6章裝配圖的設計圖型圖6-1棘輪機構(gòu)實體裝配示意圖圖6-2棘輪機構(gòu)實體爆炸示意圖結(jié)束語結(jié)束語本次畢業(yè)設計是我們在學習了大學的實踐基礎課，技術基礎課以及專業(yè)課之后進行的。這是我們對所學各課程的一次深入綜合性運用，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。此次畢業(yè)設計有著極其特殊的重要性，其一：是對本人大學四年來學習的一次綜合檢驗，是一次大型的將自己所學知識與現(xiàn)實實際應用的一次結(jié)合，對以后的工作學習都有重要的指導意義。就我個人而言，我希望能夠通過這次畢業(yè)設計對自己未來即將從事的工作進行一次適應性的訓練，希望在設計中能鍛煉自己分析問題解決問題的能力，為自己今后參加祖國建設打下一個良好的基礎?；仡櫞髮W四年的專業(yè)課程，從畫法幾何到機械制圖，再從公差分析到工藝制作，在一次一次的課程設計中，我們從模擬繪圖，到手工制圖，再到CAD、CAXA電腦繪圖，從簡單的學習到局部的改造再到具體工藝和夾具的設計。我們一步一步地走過來，從一個機械愛好者變成了一個可以設計改造機械的成手。即將離開學校進入工作崗位時，畢業(yè)設計給了我們一個檢驗自己的機會。我一定把握這次機會，做出好的設計。本次設計將在王桂萍老師的指導和幫助下完成，特在此向王老師表示感謝。參考文獻參考文獻[1]田萍.數(shù)控機床加工工藝及設備.北京:電子工業(yè)出版社,2005.[2]李超.數(shù)控加工實例.沈陽:遼寧科學技術出版社,2005.[3]羅輯.數(shù)控加工工藝及刀具.重慶:重慶大學出版社.[4]程叔重.數(shù)控加工工藝.杭州:浙江大學出版社.[5]楊士軍.數(shù)控車削加工.北京:國防工業(yè)出版社.[6]王愛玲.機床數(shù)控技術.北京:高等教育出版社.[7]李郝林.機床數(shù)控技術.北京:機械工業(yè)出版社出版.[8]宋本基.數(shù)控機床.哈爾濱:哈爾濱工程大學出版.[9]劉穎.CAXA制造工程師2008實例教程.北京:清華大學出版社.[10]潘毅.CAXA模具設計與制造指導.北京:清華大學出版社,2004.[11]徐冬元.數(shù)控加工工藝與編程實例.北京:電子工業(yè)出版社,2007.[12]張耀宸.機械加工工藝設計手冊.北京:航空工業(yè)出版社,1987.[13]楊黎明.機床夾具設計手冊.北京:國防工業(yè)出版社,1996.[14]胡家秀.機械零件設計實用手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1999.[15]謝曉星.CAXA數(shù)控加工造型編程通訊.北京:北京航空航天大學出版社，2001.[16]姚英學.計算機輔助設計與制造.北京:高等教育出版社，2002.[17]沈建峰.數(shù)控機床編程與操作實訓.北京:國防工業(yè)出版社[18]方新.數(shù)控機床與編程.北京:高等教育出版社[19]王永章.數(shù)控技術.北京:高等教育出版社[20]蔡蘭，王霄.數(shù)控加工工藝學.北京.化學工業(yè)出版社,2000致謝致謝首先感謝母校，是她給我一個難得的學習機會，讓我在即將畢業(yè)之際學到了很多知識，經(jīng)過這幾個月的緊張的畢業(yè)設計，使我在理論和動手能力上都有了進一步的提高。我的畢業(yè)設計主要在王桂萍老師指導下,讓我對所學的知識進行系統(tǒng)性的復習,并根據(jù)論文設計要求查閱有關資料。在設計過程中受到王桂萍老師無微不至的關心與耐心指導，使我的畢業(yè)設計得以順利